Disques de rupture. Mélangeurs statiques. Échangeurs thermiques. Séparateurs de gouttes.

FAQ – Mélangeurs statiques

[+] Le point de dosage est-il toujours intégré dans le corps du mélangeur ?

Le point de dosage peut être placé dans le corps du mélangeur ou à un autre endroit en amont du mélangeur selon le souhait du client ou les impératifs de la planification. Dans ce contexte, il convient de respecter des écarts minimaux spécifiques pour obtenir de bons résultats de mélange.

[+] Existe-t-il un mélangeur standard pour toutes les applications ?

Non. Il est impossible de couvrir tous les cas d’utilisation avec un mélangeur statique. Pour obtenir de bons résultats de mélange, il convient de choisir un type de mélangeur adéquat pour l’application spécifique. Les grandeurs décisives pour la sélection du type de mélangeur adéquat sont la densité, la viscosité, le débit volumique ainsi que le type de fluide à mélanger. Le diamètre nominal, le nombre des éléments mélangeurs, le matériau requis (résistance chimique, spécifications du client, …) et bien entendu le type de raccords nécessitent pour chaque cas d’application un mélangeur statique unique et spécifiquement dimensionné. On peut pratiquement dire qu’il s’agit d’un « prototype en série ».

[+] Quelle est l’influence de la taille des bulles de gaz sur la solubilité dans les liquides ?

La taille des bulles d’un gaz à dissoudre dans un liquide a une influence significative sur la solubilité de ce gaz. La réduction de la taille des bulles de gaz entraîne l’augmentation de la surface d’échange gazeux, ce qui augmente le potentiel de solubilité du gaz.

Lors la dissolution de gaz dans des liquides, le terme solubilité désigne un coefficient, qui indique la quantité de gaz dissoute en équilibre diffusif avec l’espace de gaz dans le liquide, en rapport avec la pression du gaz. On différencie entre la

solubilité qualitative (la substance est-elle soluble de manière significative et mesurable dans un solvant spécifique ?) et la solubilité quantitative (quelle quantité de substance peut être dissoute dans une unité de volume d’un solvant spécifique ?).

STRIKO Verfahrenstechnik s’efforce donc par conséquent de réaliser la plus grande dissolution possible d’un gaz dans un liquide par l’utilisation d’éléments mélangeurs spécifiques, par un bon dimensionnement du tube mélangeur ainsi que par l’utilisation du dispositif de dosage optimal lors de la dissolution des gaz dans les liquides (traitement de l’eau potable, gazéification de boissons, etc.). Cela dépend de la taille des bulles, qui devrait se situer dans un ordre grandeur équivalent au µm, mais aussi de la pression, de la température et bien entendu des types de fluides.


[+] Comment est définie la perte de pression d’un mélangeur statique ?

La perte de pression est la différence de pression qui se produit entre deux points définis, par des frictions de parois et des frictions intérieures dans les mélangeurs statiques, les conduites, les pièces de forme, la robinetterie, etc. Dans les mélangeurs statiques, ces points sont l’entrée et la sortie du mélangeur. En termes de technique, on utilise un coefficient de trainée ζ – généralement disponible dans des tableaux de référence – pour les éléments montés localement dans une conduite (éléments mélangeurs, vannes, diaphragme, etc.).
La perte de pression générée par les frictions des parois est déterminée par le coefficient de frottement de tube λ, qui dépend du Nombre de Reynolds dans le cas d’un écoulement laminaire. Si l’écoulement est turbulent, la rugosité de la surface joue un grand rôle.
Voici l’équation pour les pertes de pression dans des conduites traversées par des fluides avec une densité constante :

formel

Il s’agit de l’équation de Bernoulli, l’expression algébrique pour la hauteur statique n’étant cependant pas prise en compte, car celle-ci ne représente pas de perte de pression.
ρ Densité en kg/m3
u Vitesse d’écoulement moyenne en m/s
λ Coefficient de frottement de tube
l Longueur de la conduite en m
d Diamètre de la conduite en m
ζ Coefficient de traînée

[+] Conception d’un mélangeur statique – que faut-il prendre en compte ?

La tâche principale pour la conception d’un mélangeur statique consiste à déterminer le nombre d’éléments mélangeurs d’un certain type à agencer en ligne l’un derrière l’autre, pour atteindre la qualité de mélange requise avec une perte de pression raisonnable. La qualité de mélange à atteindre peut fortement varier en fonction de l’application. En présence d’applications de mélanges simples, dans lesquelles des fluides à faible viscosité comme de l’eau se dissolvent facilement entre eux, peu d’éléments peuvent déjà suffire pour atteindre une très bonne homogénéité. D’autres cas peuvent requérir jusqu’à 20 ou même plus d’éléments pour obtenir un résultat acceptable.

[+] Quelle est la différence entre la qualité de mélange et le coefficient de variation ?

D’un point de vue mathématique, le coefficient de variation est le quotient de l’écart type de la composition chimique d’échantillons de la chambre de mélange et de la moyenne arithmétique des échantillons. Dans le cas des mélangeurs statiques, la chambre de mélange est la section du tube mélangeur avec une longueur infinitésimale. La valeur peut ainsi être interprétée comme une erreur relative de la composition de consigne à travers la section du mélangeur. Dans le cas d’une qualité de mélange de 95 % (coefficient de variation = 0,05 ; souvent désignée par homogénéité technique), près de 68 % – comme la stochastique l’énonce – de tous les échantillons se situeraient dans une plage de +/- 5 % de la composition de consigne. 96 % se situeraient déjà dans une plage de +/- 10 %. Cela est considéré comme généralement valable pour toutes les expériences aléatoires répondant à la Loi normale.

[+] Qu’entend-t-on par qualité de mélange et comment peut-on la calculer ?

La qualité de mélange est une grandeur qui caractérise l’homogénéité ou la régularité d’un mélange. Elle se calcule à l’aide de valeurs de base statistiques. La grandeur la plus utilisée est le coefficient de variation. Plus cette valeur s’approche de 0, plus le mélange est homogène. En guise d’illustration, il est soustrait de 1 et indiqué en %. Une qualité de mélange de 100 % (ou un coefficient de variation = 0) représente ainsi la meilleure qualité, qui est cependant inaccessible dans la pratique.